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歐洲科學(xué)家開發(fā)出一種高效低成本太陽能海水淡化技術(shù)

2014-04-17 16:07:00 admin 114
來源:《中國科學(xué)報》 陳樂 / 時間:2012-8-9 10:26:00
  據(jù)科學(xué)網(wǎng)2012年8月9日訊 海水淡化的方法很多,如蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法等等,但都要消耗大量的燃料或電力。據(jù)報道,截至1990年,全世界已安裝的海水淡化裝置的產(chǎn)水能力為1300萬立方米/天。到2000年,這個數(shù)字已經(jīng)翻了一倍。淡化水的迅速增加,會產(chǎn)生一系列問題,其中*突出的就是能源消耗問題。據(jù)估計,每天生產(chǎn)1300萬立方米的淡化水每年需要消耗1.3億噸原油。
  歐洲科學(xué)家*近開發(fā)出一種高效、低成本的太陽能海水淡化技術(shù)。與傳統(tǒng)動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環(huán)保等優(yōu)點,太陽能海水淡化技術(shù)由于不消耗常規(guī)能源、無污染、所得淡水純度高等優(yōu)點而逐漸受到人們重視。不過,早期利用太陽能進(jìn)行海水淡化,主要是利用太陽能進(jìn)行蒸餾。而歐洲的科學(xué)家此次采取的是“反滲透膜太陽能郎肯循環(huán)”海水淡化路線。
  反滲透膜海水淡化是一種傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)。在反滲透膜技術(shù)中,海水在高壓下穿過過濾膜,受到過濾膜孔大小的限制,一些不需要的物質(zhì)將被留在高壓的一邊。這種技術(shù)所需能量僅僅是為海水加壓。盡管如此,為了獲得較高的產(chǎn)出率,反滲透膜技術(shù)依然是高耗能并且昂貴的。
  為了降低成本和能量消耗,可以采取一種方法:用低溫有機(jī)郎肯循環(huán)(ORC)結(jié)合太陽能電池的方法為反滲透膜提供加壓的機(jī)械能。
  ORC是一種低溫余熱利用的熱力循環(huán),可以將廢熱轉(zhuǎn)化為電能、機(jī)械能等其他形式的能量。太陽能可以提供ORC所需的熱能,然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能提供給海水加壓。
  為了提高廢熱轉(zhuǎn)化過程中的熱效率,科研人員十分關(guān)注ORC中該使用何種超臨界流體。而歐洲科學(xué)家此次開發(fā)的這種獨立的太陽能海水淡化系統(tǒng)正是基于一種創(chuàng)新的低溫超臨界ORC。
  據(jù)歐盟框架計劃網(wǎng)站報道,該系統(tǒng)無須儲能,并且能夠獲得更高的淡水轉(zhuǎn)化率??茖W(xué)家還考察了該系統(tǒng)的環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)影響,并制定了市場開拓策略。據(jù)悉,這種“反滲透膜太陽能郎肯循環(huán)”海水淡化系統(tǒng)的商業(yè)化應(yīng)用將集中在地中海沿岸地區(qū),這里既有充足的太陽能,又有充足的海水。
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